Подъемно-транспортное оборудование

Для производства подъемно-транспортных операций при монтаже и ремонте агрегатов и вспомогательного оборудования, а также для переноса узлов агрегатов на монтажную площадку и обратно, затворов, решеток, гидроподъемников и т.п. от места ремонта к месту их установки применяются специально запроектированные для данной ГЭС разной конструкции электрические мостовые и козловые краны соответствующей грузоподъемности. Кроме того, проектом должны предусматриваться различные средства малой механизации (тали, грузоподъемные балки, тележки и т.п.).

Мостовые краны. В большинстве случаев они устанавливаются в машинных залах и трансформаторных мастерских, иногда в закрытых конструкциях щитовых помещений водоприемников.

Грузоподъемность кранов машинного зала выбирается из необходимости переноса узла агрегата наибольшего веса. Обычно это ротор генератора. Например, масса ротора генератора Саяно-Шушенской ГЭС составляет 895 т. Чтобы обеспечить его монтаж предусмотрены два полукозловых крана грузоподъемностью каждый 500 т, которые одновременно с помощью специальной балки-траверсы массой 59 т выполняют эту операцию. Найденное решение по созданию полукозлового крана позволило отказаться от традиционных несущих колонн в машинном зале со стороны НБ и облегчить конструкцию его верхнего строения, которое приобрело легкую и ажурную архитектурную форму. Это пример взаимного влияния конструкторских решений на взаимосвязанные элементы ГЭС, в результате чего достигнут оптимальный функциональный результат для каждого из этих элементов. Проектирование любой гидростанции нельзя типизировать (об этом в гл. 7), поскольку водотоки не типичны по своим природным условиям, за исключением малых ГЭС, где возможны типовые решения в некоторых случаях по применению оборудования, но не в проектах напорных сооружений.

Козловые краны. Как правило, они обеспечивают: маневрирование затворами водосбросов; обслуживание сороудерживающих решеток; ремонт всего оборудования водоприемников; водолазные работы; установку ремонтных затворов на водозаборах и в отсасывающих трубах. Иногда в период строительства козловые краны используются для монтажа гидромеханического оборудования (затворов, решеток, гидроподъемников и т.п.).

Козловые краны в зависимости от назначения на гидростанции проектируются индивидуально различных конструкций: бесконсольные, одноконсольные, двухконсольные.

На водоприемнике козловый кран с одной консолью, помимо перечисленных выше работ обеспечивает обслуживание вынесенных за напорную грань сороудерживающих решеток, а также все виды работ, которые выполняются с применением плавсредств непосредственно у найорной грани плотины, например, производится подъем буксирных катеров на гребень плотины для их ремонта, осмотр наружной грани плотины и т.п.

Гидроподъемники применяются для быстрого маневрирования затворами. Скорость кранов, применяемых на водоприемниках и устанавливаемых над отсасывающими трубами, на главных крюках имеют скорость от 0,9 до 1,2 м/мин, на вспомогательных от 6 до 10 м/мин. Гидроподъемники, установленные, например, на аварийно-ремонтных затворах турбин Саяно-Шушенской ГЭС, обеспечивают скорость сброса 3,66 м/мин (перекрывают отверстие за 3 мин), скорость подъема 0,44 м/мин, время подъема от порога до верхнего положения 25 мин.

Гидроподъемник, являясь в совокупности с другими узлами гидравлической системой, состоит из: силового органа-сервомотора (цилиндр с перемещающимся внутри поршнем и штоком с проушиной для соединения с затвором); маслонасосной установки (МНУ), обеспечивающей подачу масла под поршень для подъема затвора и прием масла, вытесняемого из-под поршня при сбросе затвора; клапанно-золотниковых механизмов для автоматического и дистанционного управления сервомотором; высоконапорных трубопроводов, соединяющих все выше названные узлы системы.

Режим готовности сервомотора к сбросу аварийного затвора состоит в том, что затвор удерживается в верхнем положении лишь на масляной «подушке», находящейся под поршнем. Достаточно открыть клапан, отсекающий масляную подушку от бака МНУ, как затвор, вытесняя масло собственным весом пойдет на сброс.

Существуют гидроподъемники, устанавливаемые на основных затворах, с сервомоторами двойного действия, которые имеют возможность не только поднимать затвор, но и принудительно опускать его в текущую воду, прижимая к порогу с усилием, необходимым для надежного закрытия водосбросного отверстия. Эти гидроподъемники позволяют отказаться от утяжеления затворов, что снижает грузоподъемность кранов водозаборов.

С помощью гидроподъемников, применяемых на основных затворах водосбросов, решается очень важная задача эксплуатации ГТС, которую нельзя решить путем применения кранов, поскольку они способны медленно и лишь поочередно открывать затворы. Гидроподъемники позволяют открывать отверстия на всем сбросном фронте одновременно, т.е. исключать сосредоточенный сброс воды, что существенно облегчает условия гашения избыточной энергии сбросного потока, обеспечивая наилучшее сопряжение бьефов.

Электрические быстродействующие лебедки также применяются для быстрого маневрирования затворами в основном на ГЭС средней мощности, построенных на ранней стадии развития гидроэнергостроения. Для облегчения работы электрических лебедок обычно применяют противовесы, уравновешивающие массу затвора и опускающиеся в специальные шахты. При активизации вновь гидростроительства в нашей стране, в особенности малых и средних ГЭС, необходимо будет проводить тщательное технико-экономическое сравнение - какому типу привода для маневрирования затворами отдавать предпочтение.

В.И. Брызгалов, Л.А. Гордон, "Гидроэлектростанции", Красноярск, 2002г.